西藏加查水電站施工總布置方案研究

雷萬君，王 飛

(中國水電顧問集團成都勘測設計研究院，四川 成都 610072)

1 工程概況

1.1 樞紐建筑物布置

加查水電站位于西藏自治區加查縣境內的雅魯藏布江干流上，距加查縣城上游約5km。正常蓄水位為3 246m，死水位3 242m，正常蓄水位以下庫容為0.266億m3，具有日調節性能，裝機容量360MW，年發電量為16.73億kW·h，加查水電站的主要開發任務為發電。

加查水電站攔河壩主要由左岸接頭土石壩、左岸擋水壩、安裝間壩段、廠房壩段、右沖沙底孔壩段、溢流壩段、右岸擋水壩段組成。各擋水建筑物壩頂高程3 249.00m，壩頂總長度581.85m。

泄洪建筑物主要包括5個溢流表孔和2個沖砂底孔。5個溢流表孔分別布置在11～15號溢流壩段，表孔孔口尺寸16m×21m(寬×高)，溢流表孔為開敞式，堰頂高程為3 225.00m。

左沖砂底孔進口布置在廠房6號壩段，底板高程3 200.00m，底孔進口斷面為5m×6m(寬×高)，出口斷面為4m×4m；右沖砂底孔布置在10號壩段，底板高程3 200.00m，底孔進出口斷面相同，為5m×6m(寬×高)。

主廠房包括主機間及安裝間。主機間縱軸線同壩軸線平行，廠房縱軸線距壩軸線間距62.40m。廠內安裝三臺軸流式水輪發電機組，單機容量12萬kW，總裝機36萬kW，機組安裝高程3 192.24m。

加查水電站樞紐建筑物三維效果見圖1。

圖1 加查水電站樞紐建筑物三維效果示意

主體工程主要工程量見表1。

1.2 地形地質條件

壩址區所在河段兩岸山體雄厚，河谷深切但開闊，為“U”型寬谷，現代河床偏右岸，較順直，江水流向N60°E?？菟谒患s3 203m，水面寬約60～120m。兩岸階地發育，左岸沿江Ⅱ級階地開闊平坦，順河長度大于1.5km，橫河寬約280～300m，前緣高程3 255～3 256m，拔河約50～52m；其后部發育Ⅲ級寬緩階地，坡度10°～15°。右岸Ⅱ級階地較平坦開闊，橫河寬約100～150m，前緣高程3 255～3 256m，拔河約50～52m；前緣江邊下部為基巖陡坎，基巖面拔河高約8～12m；后緣為基巖斜坡，坡度35°～40°。

表1 主體工程主要工程量匯總

壩址區發育的沖溝主要為2號小沖溝、1號小沖溝、3號小沖溝，均位于右岸。在左岸Ⅱ級階地前緣覆蓋層下分布一古河槽，槽谷形態寬緩不明顯，寬約450m，中心線距主河道約250m，較兩側基巖面低約10～30m；往下游深槽形態明顯，深約30～50m，寬約300m。左岸臺地覆蓋層厚度一般為50～60m，深槽部位覆蓋層較深，為85～89m，右岸臺地覆蓋層厚度較淺，一般為40 ～50m。

1.3 與外圍項目的關系

1.3.1 與上游藏木電站的關系

藏木水電站與加查水電站同屬一個項目業主，兩項目壩軸線相距僅6km。

加查水電站壩址左岸上游約2km布置有藏木水電站業主及承包商營地、綜合倉庫。右岸上游約5km布置有藏木水電站砂石加工系統。

藏木水電站為在建項目。根據藏木水電站建設進度計劃，并考慮加查水電站可能的建設計劃，預計最早加查水電站籌建準備工程開工時，藏木水電站將進入工程完建期。

1.3.2 與下游“拉～林鐵路”的關系

拉薩至林芝鐵路是青藏鐵路延伸線，也是川藏鐵路的重要組成部分，拉林鐵路預計在2013年6月前動工開建。其中，拉～林鐵路加查段通過高架跨河橋從加查電站壩址下游約500m通過。對電站下游工作面施工及后期永久運行存在一定的干擾。

2 施工總布置方案擬定及比選

2.1 可利用的上游藏木電站施工設施分析

由于兩工程規模相當，距離較近，本著節約工程占地原則，且同屬一個項目業主，加查水電站施工總布置考慮將對利用藏木水電站業主和承包商營地、綜合倉庫、砂石加工系統等設施開展可行性分析。

根據施工總進度安排，本工程施工期高峰年平均人數約為3 700人，需新建生活福利設施建筑面積37 000m2。首先在施工進度上滿足利用藏木已建營地的要求；其次，藏木水電站施工期多年平均勞動力人數約為3 600人，已建承包商營地建筑面積52 800m2；業主營地建筑面積17 010m2。因此，加查水電站承包商及業主營地可以利用藏木電站已建營地。

另外，緊鄰藏木營地的藏木電站綜合倉庫在時間以及規模上也可滿足加查電站施工要求，一并考慮利用。

藏木砂石加工系統的利用分析見施工場地方案比較章節。

2.2 場內交通、跨河橋方案擬定

考慮到與下游拉林鐵路的相互關系，可能存在的干擾，在設計初期擬定了上游橋和下游橋兩個方案。

2.2.1 下游施工橋方案

臨時跨河橋布置在壩址下游，考慮到樞紐布置、拉林鐵路及右岸施工場地布置情況，該施工橋位于拉林鐵路下游。左岸布置的1號公路、7號公路以及右岸布置的2號公路、4號公路需穿過拉林鐵路。道路的路基寬度為10.5m，拉林鐵路跨河橋橋墩凈間距為35m，因此，在兩個項目不同時施工的前提下，可以避開相互影響。布置見圖2。

圖2 下游施工橋布置示意

2.2.2 上游施工橋方案

對于下游施工橋方案，考慮到兩個項目可能同時施工的因素，以及加查電站公路開挖邊坡對拉林鐵路橋的影響，擬定了上游施工橋方案(布置見圖3)。上游施工橋方案的優點是可以避開本工程與拉林鐵路的干擾；缺點是需要加大左岸1號公路、右岸2號公路的縱坡，兩條道路的最大縱坡達到12%，長度約150m。

2.2.3 方案選定

上游施工橋方案比下游施工橋方案場內公路減少約1.5km，并且充分考慮了與拉林鐵路可能存在的干擾，有利于電站封閉管理，減少了場內道路占地及投資。因此，本工程推薦上游施工橋布置方案。

2.3 主要施工設施布置方案擬定

根據施工總布置條件、料源選擇規劃、施工總進度安排，結合施工分標初步規劃，考慮藏木水電站的建設進度等因素，對開挖可用料的堆存規劃、砂石加工和混凝土生產系統的布置規劃擬定了以下4個方案。

(1)方案1。在不考慮藏木水電站建設等外因條件下，在壩址左岸上游集中設置砂石骨料加工系統和混凝土生產系統，承擔整個工程的砂石骨料和混凝土生產。

圖3 上游施工橋布置示意

(2)方案2。本方案與方案1類似，也不考慮藏木水電站建設等外因條件，由于右岸導流明渠混凝土工程量較大(約30萬m3)，施工時段跨越了冬季和夏季，從減小導流明渠混凝土運輸距離、有利于混凝土溫度控制以及有利于工程籌建項目實施、有利于工程分標等因素，本方案除保留方案1在左岸上游布置的砂石骨料加工和混凝土生產系統外，在右岸下游增設一套規模相對較小的砂石骨料加工系統和混凝土生產系統，系統規模按滿足導流明渠混凝土工程施工強度要求設置。為避免導流明渠部分開挖可用渣料左、右岸往返運輸，在右岸下游相應增設回采渣場。

(3)方案3。本方案與方案1類似，也不考慮藏木水電站建設等外因條件，全工程集中設置一個砂石加工系統，設置方案與方案1相同，混凝土生產系統分左、右岸設置，同方案2。

(4)方案4。根據藏木水電站建設進度計劃，并結合加查水電站可能的籌建進度計劃安排，預計加查水電站導流明渠工程施工與藏木水電站建設高峰期不重疊，且兩項目混凝土骨料料源特性基本相同，因此本方案按照利用藏木水電站砂石骨料加工系統擬定。該方案成品骨料運距增加5km。

加查水電站混凝土生產系統的設置同方案3，即左、右岸分別設置混凝土生產系統。

2.4 施工布置方案比選

2.4.1 技術比較

從有利于導流明渠混凝土溫度控制方面分析，方案2、3、4相同，方案1較差；從施工占地和征地方面分析，方案2較差，其它方案差別不大；從物料運輸方面分析，方案2最優，方案3次之，方案1相對較差，方案4最差；從有利于工程分標方面分析，方案2、3、4基本相當，方案1較差。

參與比較的4個方案，技術上均是可行的，沒有明顯的制約因素，且方案間各有優缺點，需結合經濟分析綜合選定。

2.4.2 經濟比較

從渣料運輸、毛料運輸、成品骨料運輸、混凝土運輸、砂石、混凝土系統建廠及土地使用費等方面對4個方案進行經濟綜合分析，各方案的總費用為：方案1為31 124萬元、方案2為31 291萬元、方案3為33 473萬元、方案4為42 648萬元。

從比較結果可以看出，方案1最經濟，方案2與方案1相當，方案4最不經濟，方案3介于方案1和方案4之間。

2.4.3 比選結論

綜合技術、經濟比較，方案4已無優勢，可以舍棄。

與方案1相比，方案3費用增加約2 300萬元，但是在導流明渠混凝土溫度控制、工程分標等方面，具有較大優勢。

方案3、方案2都有利于導流明渠混凝土溫度控制、有利于工程分標。但是，與方案2相比，方案

3節約占地約9.47hm2。

考慮到本工程地處高原少數民族地區，耕地資源極其有限，為了減少對當地群眾生產、生活的不利影響，減少征地，同時考慮到工程分標等因素，本階段推薦方案3，即樞紐建筑物開挖有用渣料運至左岸2號渣場堆存，在左岸上游建沙石骨料加工系統，左、右岸分設混凝土生產系統。

3 施工總布置推薦方案

根據本工程樞紐布置特點、施工場地條件、施工總布置及場地規劃情況，施工場地布置劃分為以下2個區。

(1)左岸工區。沙石加工系統：布置在壩址上游左岸臺地上，距壩址約0.5km。

上游混凝土拌和系統：布置在壩址上游左岸臺地上，距壩址約0.2km。

1號供水站：布置在壩肩左岸S306省道附近。

變電站：布置在左岸混凝土系統附近。

大壩后冷系統：布置在左岸壩肩附近。

1號渣場布置于壩址上游左岸約1.0km處河灘地上，2號渣場位于壩址左岸上游約0.5km的S306省道靠山側坡地上。

1號供風站、機電設備庫、鋼管及機電拼裝場、鋼筋木材加工廠、機械修配廠、汽車保養站、油庫等設施分布在S306與1號公路之間的緩坡地上。

(2)右岸工區。該工區主要布置了施工機械停放場、下游混凝土系統、2號供風站、2號供水站等設施。

4 結 論

根據加查水電站的工程特點，在施工總布置設計時充分考慮了如征地問題、與上下游電站的關系、與地方其他設施建設等的關系，對施工總布置方案從綜合技術、經濟等方面進行了分析、研究，提出了可行性方案。對其他類似工程施工總布置方案設計提供了參考。

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